автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Прогнозирование и оптимизация свойств композиционных соединений металлов и сплавов

Основные результаты и выводы

1. Разработаны теоретические положения и изложены научно обоснованные технологические решения по прогнозированию и достижению регламентированных или оптимальных коррозионных, механических и физических свойств при создании новых композиционных материалов, применяемых на предприятиях радиоэлектронной промышленности, общего и химического машиностроения.

2. Впервые экспериментально доказаны и теоретически обоснованы корреляции характеристик диффузионных и коррозионных процессов в композиционных соединениях, на основе которых предложены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать коррозионное поведение создаваемых композиционных соединений широкого спектра металлов и сплавов:

- установлен отрицательно экспоненциальный характер зависимости скорости электрохимической коррозии в эксплуатационных условиях от температуры технологического процесса,

- доказано, что увеличение продолжительности изотермического процесса при формировании композиционных материалов приводит к повышению их коррозионной стойкости;

- определены коэффициенты взаимной диффузии Бе, N1, Со, Си и Сг для исследованных композиционных соединений и режимов.

3. Впервые установлены и экспериментально подтверждены закономерности коррозии композиционных соединений в зависимости от изменения ширины переходной зоны, характеризующиеся повышением коррозионной стойкости при ее расширении, на основе которых уточнена общая формула скорости электрохимической коррозии.

4. Предложена методика выбора материалов для создания композиционных соединений с повышенной коррозионной устойчивостью, включающая применение промежуточных слоев из металлов со средними относительно соединяемых материалов значениями электродных потенциалов.

5. Получены новые экспериментальные данные о термодеформационном воздействии на структурно-магнитное состояние магнитных сплавов и установлены зависимости магнитных и прочностных свойств исследованных композиционных соединений магнитных сплавов с конструкционными материалами от параметров технологического процесса.

6. Разработаны методика и оборудование для электрохимических исследований композиционных соединений с дискретным измерением электрохимического потенциала в переходной зоне композиционного соединения, нашедшие использование при проведении научных исследований и на производстве.

7. Предложены расчетная методика и способ получения композиционных соединений с созданием давления разностью коэффициентов температурного линейного расширения соединяемых материалов и материалов сборочных конструкций и усилий предварительной затяжки, использованные для разработки высокопроизводительных технологических процессов при изготовлении волноводных узлов из латуни, титана и сталей.

8. Определены оптимальные режимы получения композиционных материалов методом диффузионной сварки в т.ч.: 12Х18Н10Т+М1+49К2Ф (Т=1030.1120 К, р=9,8 МПа, 1=15.20 мин); 12Х18Н10Т+№+50КФ (Т=1220 К, р=9,8 МПа, £=15 мин); ЮНДК-24+Э55 (937 К с охлаждением в вакууме 0,0133 Па до 773-787 К, р=14,7.19,6 МПа, 1=10 мин); 49К2Ф+Сталь 45 (Т=1170 К, р=9,8 МПа, £=20 мин).

9. Разработаны рекомендации по проектированию, прогнозированию и оптимизации создаваемых новых композиционных материалов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Михеев A.A. Диффузионные соединения. - М. Из-во стандартов. 1992 -180 с.

2. Михеев А. А. Формирование свойств и оценка качества диффузионных соединений // Проблемы качества в машиностроении. - Красноярск. КГТУ, 1995.-С. 75-93.

3. Михеев A.A. Композиционные диффузионные соединения. -М. Изд-во РИА, 1998- 110 с.

4. Михеев A.A. Композиционные соединения разнородных материалов. Тезисы Всероссийской научно-практической конференции "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов". - Красноярск, 1999.

5. Казаков Н.Ф, Михеев А. А., Новиков В.Г. Диффузионная сварка маг-нитопроводов. Автоматическая сварка. - 1980. - № 1 - С. 73 - 74.

6. Михеев A.A., Казаков Н.Ф., Финкелынтейн A.B. Стойкость в коррозионных средах соединений выполненных диффузионной сваркой. Автоматическая сварка. 1985. - № 8. С. 59-64.

7. Михеев А. А., Новиков В.Г. Прогнозирование коррозионного поведения композиционных соединений. Сварочное производство. - М., 1999.

8. Михеев A.A. Об оценке качества диффузионных соединений. // Достижения и перспектива развития диффузионной сварки. - М., «Знание» 1987. -С. 117- 119.

9. Михеев A.A., Меркушев В. П. Коррозионная стойкость диффузион-носварного соединения магнитного сплава 50КФ со сталью 12Х18Н10Т. В кн.: Физико-механические и эксплуатационные свойства инструментальных и конструкционных материалов. - Красноярск, 1978. - С. 107 -112.

10. Михеев A.A., Корчагин А.И. Граничные условия при оптимизации режимов диффузионной сварки магнитных сплавов. В кн. "Физико-механические и эксплуатационные свойства инструментальных и конструкционных материалов". - Красноярск, 1979. - С. 91-96.

11. Михеев A.A., Павлов В.Ф. Влияние нагрева при диффузионной сварке на структуру и магнитные свойства сплава 49К2Ф. В кн. "Материалы III Всесоюзной конференции по текстурам и рекристаллизации в металлах и сплавах". - Красноярск, 1983, - С. 177 - 179.

12. Михеев А. А. Исследования процесса диффузионной сварки магнитных сплавов. В межвуз. сб. "Прогрессивная технология и новое оборудование в электронике и приборостроении." Саратов, СПИ, 1985, - С. 46 - 49.

13. Михеев A.A. Расчетные схемы давления при диффузионной сварке. Вестник КГТУ. Вып. 2. 1997. - С. 110 -112.

14. Михеев A.A., Меркушев В.П. Устройство для измерения толщины диффузионной зоны. ИЛ. 266 - 79, Красноярск, ЦНТИ, 1979.

15. Михеев A.A. Диффузионная сварка магнитномягких сплавов со сталями. / Дисс. канд. тех. наук. Ленинград, политехи, ин-т. Защищена 11.11.83. -Ленинград, 1983. 162 с. Библ. 163 наим.

16. Михеев A.A. Ресурсосберегающая технология диффузионного соединения прецизионных материалов с формированием заданных свойств. ИЛ N 91 - 88, Красноярск, ЦНТИ, 1979.

17. Михеев A.A., Новиков В.Г., Петецкий В.Н. "Диффузионная сварка". -КрПИ, 1987,21с.

18. Михеев A.A. Контроль технологического процесса диффузионной сварки. Вестник AB КГТУ. - Красноярск, 1999, С. 43 - 48.

19. Михеев A.A., Новиков В.Г. Получение диффузионных соединений с заданными свойствами свариваемых материалов. Тезисы Всесоюзной научно-технической конференции "Экономика материальных, энергетических и трудовых ресурсов в сварочном производстве". - Челябинск, 1986. - С. 91

20. Михеев A.A., Корчагин А.И. Диффузионная сварка железокобальто-вых сплавов со сталью 12Х18Н10Т. Тезисы докладов VIII Всесоюзной научно-технической конференции по диффузионному соединению металлических и неметаллических материалов. - М., 1977. - С. 87 - 88.

21. Михеев A.A., Шкатов В.Л. Особенности диффузионной сварки магни-тострикционных сплавов. Тезисы докладов IX Всесоюзной научно-технической конференции по диффузионному соединению металлических и неметаллических материалов. - М., 1979, - С. 26 - 27.

22. Михеев A.A. Получение качественных диффузионных соединений магнитострикционных материалов. Тезисы докладов зональной научно-технической конференции "Пути повышения производительности, эффективности и качества сварочного производства". - Красноярск, 1979, - С. 15-16.

23. Михеев A.A. Формирование физико-механических свойств при диффузионной сварке магнитострикционных сплавов. Тезисы докладов III Всесоюзной конференции по текстурам и рекристаллизации в металлах и сплавах. -Красноярск, 1980, - С. 371 - 372.

24. Михеев A.A. Коррозионная стойкость диффузионных соединений в водных средах. Тезисы докладов X Всесоюзной конференции по диффузионному соединению металлических и неметаллических материалов. - М., 1982, -С. 24-25.

25. Михеев A.A., Петров Г.Л. Диффузионная сварка магнитострикционных преобразователей. Тезисы докладов зональной научно-технической конференции "Пути повышения производительности, эффективности и качества сварочного производства". - Красноярск, 1982, - С. 45-47.

26. Михеев A.A. Формирование соединения и магнитных свойств при диффузионной сварке магнитномягких сплавов. Тезисы докладов XI всесоюзной научно-технической конференции по диффузионному соединению металлических и неметаллических материалов. - М., 1984, - С. 43 - 44.

27. Михеев A.A. Оценка коррозионных свойств диффузионносварных соединений. Тезисы докладов VI зональной Сибирской научно-технической конференции "Прогрессивные методы сварки в тяжелом машиностроении". -Красноярск, 1985,- С. 102 - 103.

28. Михеев A.A. Метрологическое обеспечение эксперимента при выполнении НИР по созданию диффузионных соединений. Тезисы докладов Всесоюзной конференции по метрологии. - Пенза, 1986. - С. 102 - 103.

29. Михеев A.A. О стандартизации средств и методов контроля качества диффузионной сварки. Тезисы докладов IX Всесоюзной конференции по метрологическому обеспечению машиностроительных отраслей нарядного хозяйства. - Одесса, 1987. - С. 55 - 56.

30. Михеев A.A., Новиков В.Г. Оценка механических и коррозионных свойств диффузионных соединении. Тезисы Всесоюзной конференции к 100-летию изобретения электросварки. - Пермь, 1988. - С. 62 - 63.

31. Михеев A.A. О корреляции характеристик диффузионных и коррозионных процессов с параметрами сварки / Тезисы докладов научно-практической конференции. "Качество продукции машиностроения". - Красноярск, 1998. - С. 68 - 70.

32. Михеев A.A. Прогнозирование коррозионного поведения сварных соединении. Вестник КГТУ., Красноярск, 1996, - С. 93 - 96.

33. Михеев A.A., Корчагин А.И., Меркушев В.П. Исследование и разработка технологии диффузионной сварки в вакууме стали 12Х18Н10Т и сплава ЭП207: / Краснояр. политехи, ин-т. - Красноярск* 1980.- 60 с.

34. Михеев A.A., Меркушев В.П. Способ контроля технологически^ свойств диффузионно-сварных соединений. ИЛ N 179 - 79, Красноярск, ЦНТИ, 1979.

35. Михеев A.A., Меркушев В.П. Некоторые особенности коррозии диффузионно-сварных соединений: Тезисы докладов IX Всесоюзной научно-технической конференций по диффузионному соединению металлических и неметаллических материалов. - М., 1979. - С. 29 - 30.

36. A.C. 679357 СССР Способ сварки металлов давлением с подогревом / Михеев A.A., Меркушев В. П., Шкатов В.Л. - опубл. в Б.И. 1979, № 30.

37. A.C. 820903 СССР. Способ создания акустического контакта / Михеев A.A., Котельников Д.И. - Ьпубл. в Б.И. 1981, № 14.

38. A.C. 833393 СССР. Способ диффузионной сварки разнородных материалов / Михеев А.А„ Шкатов В.Л. - Опубл. в Б.И. 1981, № 20.

39. A.C. 935221 СССР. Способ получения неразъемного соединения / Михеев A.A., Котельников Д.И., Машков ВВ. и др. - Опубл. в Б.И. 1982, №.

40. A.C. 724917 СССР. Устройство для измерения толщины гальванических покрытий / Казаков Н.Ф., Михеев A.A., Меркушев В.П. - Опубл. в Б.И. 1980, № 12.42.

41. A.C. 893424 СССР. Способ пайки или диффузионной сварки / Мих^^* A.A., Котельников Д.И. - Опубл в Б.И. 1981, № 48.

Отпечатано на ризографе КГТУ. Заказ 12. Тираж 100 ул. Киренского, 26, тел. 497-103